Лесная метеорология с основами климатологии

Суммы температур получили широкое применение как показатель, характеризующий в условных единицах количество тепла в данной местности за определенный период. Для сельскохозяйственной оценки термических ресурсов климата Г.Т. Селяниновым были впервые использованы суммы температур выше 10°С - активные температуры. Они служат показателем обеспеченности теплом периода активной вегетации сельскохозяйственных культур. Способ расчета их повторяемости и обеспеченности в различных климатических зонах разработан Ф.Ф. Давитая.

Для выражения потребности растений в тепле применяются также суммы эффективных температур - суммы средних суточных температур, отсчитанных от биологического минимума, при котором развиваются растения данной культуры (сорта, гибрида). Например, при подсчете сумм эффективных температур выше 5°С - от средней суточной температуры за каждый день отнимается 5°С и остатки суммируются. Эффективные температуры для различных растений неодинаковы. Они характеризуют суммарную потребность в тепле различных сортов и гибридов, отличающихся по скороспелости.

2. Дать определение осадков, типы и виды осадков, суточный и годовой ход, химический состав и радиоактивность, снежный покров.

Атмосферными осадками называется влага, выпавшая на поверхность из атмосферы в виде дождя, мороси, крупы, снега, града. Осадки выпадают из облаков, но не каждое облако дает осадки. Формирование осадков из облака идет за счет укрупнения капель до размеров, способных преодолеть восходящие токи и сопротивление воздуха. Укрупнение капель идет за счет слияния капель, испарения влаги с поверхности капель (кристаллов) и конденсации водяного пара.

По агрегатному состоянию выделяют жидкие, твердые и смешанные осадки.

К жидким осадкам относятся дождь и морось. Дождь - имеет капли размером от 0,5 до 7 мм (в среднем 1,5 мм); морось - состоит из маленьких капель размером до 0,5 мм.

К твердым осадкам относятся снежная и ледяная крупа, снег и град.

Снежная крупа - это округлые ядрышки диаметром 1 мм и более, наблюдается при температурах близких к нулю. Крупинки легко сжимаются пальцами; ледяная крупа - ядрышки крупы имеют обледеневшую поверхность, их трудно раздавить пальцами, при падении на землю они подскакивают; снег - состоит из шестигранных кристаллов льда, образовавшихся в процессе сублимации; град - крупные кусочки льда округлой формы размерами от горошины до 5-8 см в диаметре. Вес градин в отдельных случаях превышает 300 г, иногда может достигать нескольких килограмм. Град выпадает из кучево-дождевых облаков.

Виды осадков: (по характеру выпадения)

1. Обложные осадки - равномерные, длительные по продолжительности, выпадают из слоисто-дождевых облаков;

2. Ливневые осадки - характеризуются быстрым изменением интенсивности и непродолжительностью. Они выпадают из кучево-дождевых облаков в виде дождя, нередко с градом.

3. Моросящие осадки - в виде мороси выпадают из слоистых и слоисто-кучевых облаков.

Суточный ход осадков совпадает с суточным ходом облачности. Выделяются два типа суточного хода осадков - континентальный и морской (береговой). Континентальный тип имеет два максимума (в утренние часы и после полудня) и два минимума (ночью и перед полуднем). Морской тип - один максимум (ночью) и один минимум (днем).

Годовой ход осадков различен на разных широтах и даже в пределах одной зоны. Он зависит от количества тепла, термического режима, циркуляции воздуха, удаленности от побережий, характера рельефа.

Наиболее обильны осадки в экваториальных широтах, где годовое их количество (ГКО) превосходит 1000-2000 мм.

Максимальная годовая сумма осадков зарегистрирована в Черрапунджи (Индия) - 26461 мм. Минимальное отмеченное годовое количество осадков - в Асуане (Египет), Икике - (Чили), где в отдельные годы осадков не выпадает вообще.

Годовой ход осадков, то есть изменение их количества по месяцам, в разных местах Земли не одинаков. Осадки по земной поверхности распределяются зонально.

1. Экваториальный тип - осадки выпадают довольно равномерно весь год, сухих месяцев нет, лишь после дней равноденствия отмечаются два небольших максимума - в апреле и октябре - и после дней солнцестояния два небольших минимума - в июле и январе.

2. Муссонный тип - максимум осадков летом, минимум зимой. Свойственен субэкваториальным широтам, а также восточным побережьям материков в субтропических и умеренных широтах. Общее количество осадков при этом постепенно уменьшается от субэкваториального к умеренному поясу.

3. Средиземноморский тип - максимум осадков зимой, минимум - летом. Наблюдается в субтропических широтах на западных побережьях и внутри материков. Годовое количество осадков постепенно уменьшается к центру континентов.

4. Континентальный тип осадков умеренных широт - в теплый период осадков в два-три раза больше, чем в холодный. По мере возрастания континентальности климата в центральных областях материков общее количество осадков уменьшается, а разница летних и зимних осадков увеличивается.

5. Морской тип умеренных широт - осадки распределяются равномерно в течение года с небольшим максимумом в осенне-зимнее время. Их количество больше, чем наблюдается для этого типа.

Химический состав атмосферных осадков

В атмосферных осадках преобладают ионы: НСО3-, SO42-, Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+. Они поступают в осадки за счет растворения газов воздуха, приноса ветром солей с моря, растворения солей и пыли континентального происхождения, вулканических эксгаляций и других источников. Общее количество растворенных веществ, как правило, не превышает 100 мг/л, часто оно меньше 50 мг/л. Это ультрапресные воды, но местами минерализация осадков повышается до 500 мг/л и более. Показатель рН дождевой воды обычно 5-7. Дождевая вода содержит также некоторое количество перекиси водорода. В результате физического испарения солей, а также разбрызгивания морской воды при волнении в зоне прибоя и последующего испарения капель воды морской воздух обогащен элементами морской воды, а ветры, дующие с моря, приносят на сушу морские соли. Большая часть Cl, Li, Na, Rв, Cs, B, I в речных водах имеет, вероятно, морское происхождение. Это так называемые «циклические соли», которые на сушу попадают с атмосферными осадками и затем со стоком снова поступают в океан. По В.Д. Корж и В.С. Саенко, в среднем до 15 % солей речного стока привнесены в реки из океана через атмосферу. В атмосферных осадках морских побережий содержание Cl - может превышать 100 мг/л (во внутриконтинентальных районах 2-3 мг/л). Однако уже на расстоянии нескольких десятков километров от берега содержание морских солей в атмосферных осадках резко снижается до 1-3 мг/л. В атмосферных осадках внутриконтинентальных районов преобладают не Cl - и Na+, а - SO42-, Ca2+. В гумидных внутриконтинентальных областях минерализация осадков низкая, около 20-30 мг/л, в них преобладают ионы НСО3 - и Ca2+ континентального происхождения. [3]

Радиоактивные осадки -- это осаждающиеся из атмосферы радиоактивные аэрозоли, возникающие вследствие испытаний ядерного оружия. Радиоактивные осадки различают как: локальные, тропосферные и стратосферные.

Локальные радиоактивные осадки представляют собой крупные, преимущественно оплавленные частицы, выпадающие под действием силы тяжести вблизи места взрыва. Основная санитарная значимость их определяется как источников гамма-излучения. Тропосферные радиоактивные осадки -- радиоактивные частицы микронного и субмикронного размера, поступающие при ядерном взрыве в тропосферу. На протяжении 2--6 недель они переносятся воздушными течениями вокруг земного шара, постепенно осаждаясь на земной поверхности. Содержат они преимущественно короткоживущие изотопы, из которых наибольшую санитарную опасность представляет радиоактивный йод. Решающую роль в очищении тропосферы играют атмосферные осадки (особенно моросящие дожди). Стратосферные (или глобальные) радиоактивные осадки -- радиоактивные частицы, инжектированные при ядерном взрыве в верхние слои атмосферы (стратосферу) и медленно осаждающиеся на землю. Время пребывания их в стратосфере колеблется от 2 до 5 лет. В них содержатся преимущественно долгоживущие изотопы (стронций-90, цезий-137, церий-144 и др.). Плотность глобальных радиоактивных осадков неравномерна на различных широтах.

Расчётное задание 5

3. По данным прил. 6, 7, 8 и 9 (по метеостанции, близлежащей к вашему району) заполнить табл.8, построить графики годового хода температуры воздуха и осадков за текущий год и многолетние.

Таблица 8. Метеорологические показатели по м /с Барнаул, 2022год

4.Определить амплитуду годового хода температуры, даты перехода температуры воздуха через ? 5°С, 0°С, 5°С, 10°С и 15°С, весной и осенью и продолжительность периодов между датами в днях, то есть продолжительность сезонов: зима, весна, лето, осень (текущий год и многолетние), данные внести в табл. 9.

Амплитуда годового хода температуры определяется как разность между средней температурой самого теплого и самого холодного месяцев:

А = t_{maх -} t _min.= 20,4 - (-22,7) = 43,1°С за год

А = 19,1 - (-17,9) = 37°С многолетняя

Таблица 9. Даты перехода и продолжительность периода с температурами ниже -5, выше 0, 5, 10, 15°С

5. Вычислить отклонения от нормы, суммы активных температур воздуха выше 10°С нарастающим итогом за текущий год и по многолетней, пример табл. 8, определить дату последнего заморозка весной и первого осенью в воздухе и на почве, дату схода снежного покрова и оттаивания почвы, оттепели и сильные морозы зимой, жару летом, гидротермический коэффициент (ГТК).

Гидротермический коэффициент (ГТК), характеризующий степень увлажнения рассчитывают по формуле:

ГТК =

где УА - сумма осадков (мм), за период с температурой воздуха выше 10°С;

Уt - сумма активных температур выше 10°С нарастающим итогом

ГТК = 230/ 0,1*2083 = 1,1 - период недостаточно увлажненный

многолетние

ГТК = 242/ 0,1*2004 = 1,23

По многолетним показателям ГТК территория достаточно увлажнённая

Таблица 10. Даты схода снежного покрова и вероятность заморозков

6. Описать климат вашего района. Для этого необходимо использовать физико-географические сведения о районе, отметив его расположение в крае, характер рельефа, высоту над уровнем моря, растительность, преобладающие почвы, реки, озёра, так как на климат местности оказывают влияние географическое положение и подстилающая поверхность. Описание климата должно содержать подробный анализ термического режима и условий увлажнения.

Климат Шелаболихинского района

Шелаболихинский район расположен в северной части Алтайского края. Площадь его составляет 2610 кв. км, а в состав входит 21 населенный пункт. Районный центр - село Шелаболиха (основано в 1747 г.). Самое старое село - Иня (первоначально - Усть-Иньское) - образовано в 1721 г. переселенцами с Поволжья, в том числе каторжанами. Наиболее крупные села - Крутишка, Верх-Кучук, Киприно.

Район расположен на юге Западно-Сибирской равнины, в одной из самых интересных ее частей, на левом берегу Оби. Здесь сошлись край Приобского плато, террасы левого коренного берега р. Оби, ее пойма. Лишь одно село Иня стоит в правобережной пойме. Приобское плато расчленено логами, ложбинами древнего послеледникового стока. Для северного склона характерны овраги и балки. Край плато достигает высоты 40 метров над Обью. Пойменная территория сравнительно плоская: невысокие (до 0,5 м) гривы, кочкарники, заболоченные понижения до 1,5 м глубины. Вследствие сложности рельефа территория района подвержена водной и ветровой эрозии. Поля прорезают овраги, наблюдается их рост.

Песок и глина являются основными породами, слагающими Приобское плато. Особенно велико разнообразие глин: от белых в окрестностях Верх-Кучука до красных и серых в разрезе плато.

Климат района - умеренно-континентальный, характеризуется жарким, сухим летом и холодной малоснежной и продолжительной зимой. Весна и осень переходные, по времени короткие, отличающиеся крайне неустойчивой погодой в связи со сменой южных и северных потоков воздуха. Погода в это время то ненастная, дождливая, то жаркая, сухая, сопровождаемая ранними (осенью) или поздними (весной) заморозками, суховеями и пыльными бурями весной. Кроме них в районе случаются и другие явления, связанные с засухой (в июне), градом (в июле), буранами (декабрь, февраль), гололедом (ноябрь).

Водные ресурсы. Почти половина территории Шелаболихинского района относится к долине и пойме Оби. В районе расположен значительный участок русла Оби. Остальные реки - это сравнительно небольшие притоки Оби. Справа в нее впадает Иня, слева - Шелаболиха, Кучук, Кулижка, Морозиха, Ермачиха, Дауриха. Пойма изрезана протоками (Демиха, Кипринская, Омутянская, Мостовое, Батуровская), озерами, в основном старицами.

Растительный мир. Природа района, несмотря на небольшую территорию, довольно разнообразна. Это в большой степени объясняется разнообразием рельефа. В глобальном масштабе это лесостепь. При более же детальном взгляде на местность можно наблюдать несколько типов ландшафтов и более мелких природных комплексов.

На Приобском плато это возвышенные пологоувалистые лессово-суглинистые колочно-полевые ландшафты с пахотными угодьями на черноземах обыкновенных и выщелоченных в сочетании с березовыми колками.

В пойме р. Оби располагаются луга и болотно-лутовые пойменные пространства на аллювиальных и болотно-луговых почвах в сочетании с осиново-ветловыми забоками. Пойма в пределах района - это сложная экосистема, основу которой создают разнообразные растительные сообщества: сосновые леса со спрятанными в них реликтовыми сфагновыми болотами, пойменные леса и луга, луговые степи. Несмотря на активную человеческую деятельность, здесь до сих пор сохранились живописные уголки с богатыми разнотравными пойменными лугами, прирусловыми лесами, являющимися пристанищем для многих животных.

Особо следует отметить ленточные боры - уникальное явление природы. Один из них - Кулундинский - начинается на территории района. Участок бора около с. Батурова (Батуровская роща) был объявлен особо охраняемой территорией.

Список использованных источников

1. Журина Л. Л. Агрометеорология : учебник для вузов / Л.Л. Журина, А. П. Лосев. - СПб. : КВАДРО, 2012. - 368 с.

2. Косарев В.П. Лесная метеорология с основами климатологии / В.П. Косарев, Т.Т. Андрющенко. - СПб.: Лань, 2009. - 288 с.

3. Паспорт муниципального образования Шелаболихинский район : статистический материал / Гл. упр. экономики и инвестиций Алт. края. - Барнаул, 2009. - 15 с.

4. Свидерских, Т. Г. Природа Шелаболихинского района / Т. Г. Свидерских // Из истории населенных мест Шелаболихинского района. - Барнаул, 1998. - С. 10-14.

5. Шибанова, А. Шелаболиха. Природа района / А. Шибанова // Природа Алтая. - 2006. - № 9-10. - С. 26.

6. Библиофонд. [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=732669#text

7. Лесохозяйственные методы. [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://lekcii.com

8. Суточный и годовой ход влажности воздуха. [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://helpiks.com

9. Точка росы. Определение, расчёт. [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://vbokna.ru/okna/parametry/tochka-rosy

Размещено на Allbest.ru